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我們的宇宙或許並非唯一,你能想像多重宇宙是如何的存在嗎?

在上個世紀,物理學家亞倫古斯的研究,曾意外協助奠定多重宇宙的基礎。亞倫古斯如今是麻省理工學院的教授,但在1979年,古斯和同事戴自海在研究粒子形成早期宇宙的新理論。戴自海當時提議應該檢視正在研究的那個新理論,是否可能影響到宇宙擴張的速度。古斯和戴自海的本意不是研究大爆炸剛結束時的宇宙擴張速度,但戴自海的提議讓古斯再次檢視他們的計算結果。


古斯發現的數學證據指出,在初期宇宙的極端環境中,重力的作用有可能正好相反,不是把東西拉在一起,這種排斥重力會推開周圍所有事物,造成大規模擴張。透過發現排斥重力,古斯意外揭露大爆炸之初的情況。數學計算顯示出這股力量極為強大,可能把跟分子一樣大的一小片太空擴張變為銀河那麼大,就在不到一眨眼的瞬間完成,在驚人的短暫爆炸之後,太空繼續緩慢擴張,然後冷卻,讓星體和星系開始形成,這跟大爆炸理論描述的經過及其相似。古斯把這次的短暫爆炸成為膨脹,他認為這能解釋宇宙為何開始擴張,膨脹的強大排斥重力,就是大爆炸理論提及的爆炸!


科學家知道如果這個理論屬實,應該能在夜空中找到證據。假設我們能關閉太陽,然後撤掉所有星星,如果我們能看到剩下的其他能量,就會看見全宇宙都瀰漫著輻射,這片輻射稱為宇宙微波背景輻射,這是大爆炸本社最後殘存的熱能。理論推測太空在膨脹期間的猛烈擴張會在這片輻射留下印記,這些明顯的顏色會形成明顯的溫度變化模式,也就是稍熱的點和稍冷的點,但這個觀點需要驗證。

美國航天太空總署在1989年發射宇宙背景探測衛星,2001年發生第二個衛星WMAP用來驗證宇宙膨脹論。它們的任務是精準測量輻射,最後得到驚人的結果,在宇宙發現的溫度變化幾乎完全吻合宇宙膨脹論的推測。這個理論原本只是數學計算,直到提出的推測獲得證實。WMAP的發現符合宇宙膨脹論的數學推測,這是很令人信服的結果。我們的宇宙或許並非唯一,你能想像多重宇宙是如何的存在嗎?


宇宙膨脹論有好幾次可能被推翻,它提出推測,接著取得資料,最後這個理論高分過關。古斯和其他物理學家建立的宇宙膨脹論被譽為了解宇宙起源的里程碑。但兩位俄國物理學家很快就發現宇宙膨脹論的算式藏有驚人秘密,那就是我們的宇宙或許不是唯一!


其中一位物理學家是安卓林戴,他已經為宇宙膨脹論做出重大貢獻,另一位是亞歷士維蘭金,它曾碰巧參加了一場古斯的巡迴講座,那場講座對亞歷士維蘭金影響很大。在接下來的日子,亞歷士維蘭金經常思考關於宇宙膨脹論的問題,他想知道是什麼讓宇宙停止膨脹,太空的一部分是如何停止膨脹?停止膨脹的那一刻究竟發生什麼事?


亞歷士維蘭金一開始思考這些問題時發現不是所有地方都會同時停止膨脹,他突然明白,如果宇宙不是同時停止膨脹,就一定還有某些區域的太空還在膨脹,那麼這樣來看,大爆炸就不是過去的單一事件,在我們的大爆炸之前已經有多次爆炸,而未來其他地方還會發生無數次爆炸!

顯然這是驚人的意外新觀點,也就是某些區域的宇宙已經停止膨脹,但永遠有其他區域的宇宙還在膨脹,一直都會發生新的大爆炸,新宇宙也會不斷誕生,形成無限擴張的多重宇宙!我們的宇宙或許並非唯一,你能想像多重宇宙是如何的存在嗎?由林戴河維蘭金為代表提出的論點認為宇宙膨脹或許永遠不會結束,這個膨脹過程可能會反覆發生,宇宙會一個接一個誕生。這會在科學界掀起革命嗎?還是這理論其實漏洞百出?


這個概念成為宇宙永恆膨脹論,可以打個比方解釋下。假設一塊乳酪是在星體和星系形成之前的所有太空,根據宇宙膨脹論,太空均勻散布一股巨大能量,這股能量導致太空以高速擴張,在擴張過程中,這股能量到處放電,就像靜電火花,但這是宇宙規模的靜電。一旦開始放電,所有能量就會迅速轉化為物質,變成微小粒子,這就是新宇宙誕生的過程,傳統上稱為大爆炸。我們的宇宙或許並非唯一,你能想像多重宇宙是如何的存在嗎?


在有如乳酪洞的這些新宇宙里,太空繼續擴張,但速度慢很多,有時還會形成星系,星體和行星,就跟現在我們的宇宙差不多。同時在這些新宇宙之外,剩下的太空仍然不滿沒發電的能量,而且還在以極高速擴張。擴張的太空越多就表示能量會在更多地方發電,導致大爆炸,製造更多新宇宙,這也意味著這種過程可以永遠持續,換句話說,根據宇宙永恆膨脹論,新宇宙會在那塊乳酪裡面不斷誕生,形成多重宇宙。

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